Ciencias para el mundo contemporáneo
           1º Bachillerato
     ©José María Olmos Nicolás
La Tierra: un planeta dinámico


      La Tierra es un planeta cambiante


Hay movimientos del              Existen procesos
  aire y del agua              que modifican relieve
                                    y geografía
                 Estos fenómenos se
                 deben a la ENERGÍA
           que recibimos del   que procede del


     Sol                          Interior de la Tierra
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia




 La atmósfera terrestre es muy activa, como lo
 demuestra el hecho de que         en   ella   se
 produzcan reacciones químicas.
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia




 El hecho de que gases como el metano (CH4) o
 el oxígeno (O2) se estén reponiendo continua-
 mente (ten en cuenta que reaccionan entre sí)
 corrobora que el planeta está habitado y/o que
 tiene gran actividad volcánica, pues en ambos
 procesos se produce metano.
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia




La atmósfera, la masa de aire que envuelve a la Tierra, contiene 5.000 billones
de toneladas de gases. De esa cantidad, el 80% se concentra en la
troposfera, es decir, en los 18 primeros kilómetros.
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia



 La atmósfera ha cambiado mucho su composi-
 ción a lo largo de la historia de la Tierra, y lo
 sigue haciendo actualmente. Sus principales
 componentes                                  son
 nitrógeno, oxígeno, argón, agua y dióxido de
 carbono.

             78,1       20,9
                                       0,03           %




           Nitrógeno   Oxígeno   Dióxido de carbono
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia




 Algunos   de los componentes gaseosos
 minoritarios de la atmósfera son los que
 controlan el clima y, por tanto, la vida.
 Vapor de agua, dióxido de carbono y metano
 son gases de invernadero, transparentes para
 la radiación visible del Sol pero opacos para la
 infrarroja (calor), que es la que reemite nuestro
 planeta.
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia




 Estos gases “atrapan” esta energía térmica que
 emite la Tierra, elevando la temperatura de su
 superficie más de 30º C.
 Sin ellos la temperatura media de la atmósfera
 no sería de 15º C, sino de -18º C.
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia
La Tierra: un planeta dinámico
La atmósfera cambia



 La atmósfera es dinámica.

 Cuando el aire absorbe calor de la superficie
  terrestre, se expande. Al hacerlo, pierde densi-
  dad y se eleva, y entonces su sitio es ocupado
  por otras masas de aire que están a menor tem-
  peratura.
 Así se forman brisas, viento y huracanes.
La Tierra: un planeta dinámico
Un planeta oceánico




 Muchos satélites del Sistema Solar (Europa, sa-
 télite de Júpiter, por ejemplo) tienen agua en
 abundancia, pero estos océanos están helados
 en superficie.
La Tierra: un planeta dinámico
Un planeta oceánico




 En la Tierra, el agua es líquida en superficie por
  tres motivos:
     Por una mayor cercanía al Sol.
     Por la mayor masa de la Tierra y, por lo tanto, la
      mayor gravedad (le permite mantener una
      atmósfera y la presión atmosférica limita la
      evaporación del agua).
     Por la existencia de gases de invernadero (que
      impiden su congelación).
La Tierra: un planeta dinámico
Un planeta oceánico



 La atmósfera y la hidrosfera constituyen un
  sistema dinámico que intercambia continua-
  mente masa y energía.
 El agua se condensa y llueve, se infiltra y even-
  tualmente alcanza el mar, también se
  evapora, y vuelve a la atmósfera para comenzar
  de nue-vo el ciclo del agua.
El ciclo del agua
La Tierra: un planeta dinámico
Erosión y sedimentación



 El agua erosiona y mueve material sólido
 desde los continentes hacia las zonas
 bajas, donde lo deposita (sedimentación).
 Los materiales depositados pueden viajar di-
 sueltos (sedimentos químicos) o como frag-
 mentos de roca (sedimentos detríticos).
 La sedimentación tiene lugar en lagos o sobre
 un fondo marino poco profundo.
La Tierra: un planeta dinámico
Erosión y sedimentación




            Estuario del río Betsiboka (Madagascar)
La Tierra: un planeta dinámico
Erosión y sedimentación




                  Delta del Ebro (España)
La Tierra: un planeta dinámico
  Erosión y sedimentación
                                         Actividades 1,2,3,4



 Después de millones y millones de años de ero-
  sión, la Tierra debería estar completamente plana.




 Si esto no es así es gracias al interior de la Tierra.
El interior de la Tierra


 Conocer el interior de la Tierra, su estructura y
  su composición, no es una tarea fácil.
 Los            métodos                DIRECTOS
  (lavas, minas, sondeos de investigación,…)
  solo permiten conocer una mínima parte de
  nuestro planeta: unos 13 Km de los 6.370 Km
  que hay hasta el centro de la Tierra.
El interior de la Tierra



 Los métodos que mejores resultados han dado
 para conocer el interior de la Tierra son los
 INDIRECTOS. De entre todos ellos, los que ma-
 yor información proporcionan son los métodos
 sísmicos.
El interior de la Tierra



 El método sísmico está basado en el estudio
 del desplazamiento de las ondas sísmicas por
 el interior de la Tierra. Se estudian las ondas
 producidas en los terremotos o causadas artifi-
 cialmente por un golpe o una explosión.
El interior de la Tierra
 Las ondas sísmicas se clasifican en:
 Ondas    P o longitudinales. Las partículas
  oscilan paralelamente a la dirección de
  propagación de la onda.
 Se propagan en todos los medios.
 Son las más rápidas, aunque su velocidad de-
  pende de la compresibilidad del medio por el
  que se transmiten.
                                 Roca inalterada
El interior de la Tierra

 Ondas S o transversales. Las partículas oscilan
  perpendicularmente a la dirección de propaga-
  ción.
 No se propagan por medios fluidos.
 Su velocidad depende de la rigidez del medio.


                              Roca inalterada
El interior de la Tierra

 Ondas L. Son las que se desplazan por la
  superficie y por ello no se utilizan para el
  estudio de la Tierra.
 Son las causantes de las catástrofes en los
  terremotos




                             Roca inalterada
El interior de la Tierra


 Si  la Tierra fuera homogénea, las ondas
  sísmicas se desplazarían a una velocidad
  constante y con una trayectoria rectilínea.
                Velocidad (m/s)




                                  Profundidad (Km)
El interior de la Tierra


 Sin embargo, se ha comprobado que las ondas
 sísmicas sufren modificaciones en su velo-
 cidad de propagación y en su trayectoria. Esto
 indica que atraviesan regiones en las que
 cambia la composición química o el estado
 físico de los materiales, o ambas cosas, lo que
 hace que se modifique su densidad.
El interior de la Tierra

 Veámoslo con un ejemplo: cuando corremos
 por la arena llevamos una velocidad distinta
 que si lo hacemos por una acera, o por el agua.
          Velocidad (m/s)




                              La representación gráfica de la
                            velocidad de propagación es lo que
                                  llamamos sismograma.
El interior de la Tierra


 Las zonas donde se observan variaciones de la
 velocidad de propagación de las ondas
 sísmicas se denominan discontinuidades.
El interior de la Tierra


 Desde principios del pasado siglo, basándose
 en el comportamiento de las ondas sísmicas, se
 ha dividido la Tierra en tres grandes
 unidades, dispuestas de manera concéntrica:
   la corteza,
   el manto, y
   el núcleo.
El interior de la Tierra




       Distribución de la velocidad de las ondas sísmicas
v
                                                                           (Km/s)




                                                       10
                                                                      14
                                                            12




                             2
                                  4
                                       6
                                                   8
corteza                                                      Conrad
                           Canal de baja velocidad           Mohorovicic




         superior
                    1000                                        Repetti




manto
                    2000




         inferior
                    3000                                        Wiechert-
                                         ondas S


                                                                Gütemberg
                                                                                    El interior de la Tierra




                    4000

         externo

núcleo
                    5000
                                                                  Lehmann
         interno




                    6000
                                                            ondas P




                     Km
El interior de la Tierra


 A unos 30 km de profundidad se observa un
 aumento de la velocidad de las ondas P y S, lo
 que nos indica la presencia de una disconti-
 nuidad.
 Fue descubierta por MOHOROVICIC en 1.910 y
 lleva su nombre. Separa la corteza del manto.
El interior de la Tierra

 A los 2.900 km de profundidad se registra un
  brusco descenso de la velocidad de las ondas
  P y las ondas S desaparecen.
 Esta nueva discontinuidad se conoce como dis-
  continuidad de WIECHERT-GUTENBERG y fue
  descubierta por OLDAM en 1.906. Marca el paso
  del manto al núcleo.
 La desaparición de las ondas S indica que se
  pasa de un medio sólido a un medio
  líquido, pues sabemos que las ondas S no se
  propagan en medios fluidos.
El interior de la Tierra



 A 5.100 km de profundidad se registra un nuevo
  aumento en la velocidad de las ondas P. Indica
  la transición del núcleo externo líquido al in-
  terno sólido.
 Esta discontinuidad fue descubierta por la
  danesa LEHMANN en 1.936.
LITOSFERA
                                                                       CORTEZA CONTINENTAL
                                                                        Disc. Conrad
                                                                      CORTEZA OCEÁNICA
                                  MESOSFERA                           Disc. Mohorovicic
                                                                     Canal de baja velocidad
                                                                    MANTO SUPERIOR




                                                                                               ESTRUCTURA GEOQUÍMICA
ESTRUCTURA DINÁMICA




                                                                   Disc. Repetti
                                                                 MANTO INFERIOR

                                                               Disc. Wiechert-Gütemberg
                                              ENDOSFERA




                                                              NÚCLEO EXTERNO

                                                            Disc. Lehman


                                                          NÚCLEO INTERNO
El interior de la Tierra
La energía interna de la Tierra




 En un principio se pensó que el calor interno de
  la Tierra procedía, fundamentalmente, de las
  radiaciones emitidas por la desintegración de
  elementos radiactivos presentes en su
  interior, (uranio, torio y potasio), concentrados
  en la corteza.
El interior de la Tierra
La energía interna de la Tierra




 Pero el núcleo, en el que no hay muchos
 elementos radiactivos, está muy caliente (5.000º
 C).

 Por este motivo se piensa que los planetesima-
 les, debido a los violentos choques para formar
 los planetas, terminaron fundiéndose, de tal
 manera que una buena parte del calor profundo
 del núcleo proviene de este proceso.
Wegener: la deriva continental



A    comienzos     de     siglo
 XX, Alfred Wegener presentó
 la   teoría   de   la    deriva
 continental,   en     la   que
 afirmaba que los continentes
 actuales estuvie-ron unidos
 hace unos 200 mil-llones de
 años    y    constituían     un
 supercontinente, Pangea.
Wegener: la deriva continental




 Llamamos deriva continental al fenómeno por
 el que los continentes se fueron desplazando
 lentamente hasta alcanzar la geografía actual.
Wegener: la deriva continental




 Hace   255 millones de años todos los continentes estaban
  unidos, formando PANGEA (“toda la tierra”). A su alrededor se
  extendía un gran océano, PANTALASA (“todo el mar”).
Wegener: la deriva continental




 Hace  150 millones de años se produjo la fragmentación de
  Pangea, dividiéndose en dos continentes enormes: LAURASIA y
Wegener: la deriva continental




 Hace 65 millones de años, al finalizar la era de los dinosaurios, la tierra
  tenía un aspecto muy similar al actual, aunque había importantes
  diferencias pues India, por ejemplo, estaba todavía separada del resto
  del continente asiático.
Wegener: la deriva continental




 Hace 15 millones de años la forma y la posición de los continentes era
  la misma que en la actualidad. En el futuro, el dinamismo de la Tierra
  hará que las siluetas y la posición de los continentes continúen
  cambiando.
Wegener: la deriva continental



 La mayoría de los geólogos de su época
 rechazaron completamente esta idea.
 Tuvieron que transcurrir al menos 50 años
 para que sus ideas fueran tomadas en
 consideración como base para teorías más
 modernas.
Wegener: la deriva continental



 A pesar de las pruebas aportadas no pudo
 explicar el mecanismo responsable del movi-
 miento de los continentes.
 Propuso que la fuerza del campo gravitatorio
 que ejerce la Luna sobre la Tierra y origina las
 mareas es la misma fuerza que causa la deriva
 continental.
Wegener: la deriva continental


 Tampoco acertó al considerar que los conti-
 nentes surcaban la corteza como hace un
 rompehielos cuando atraviesa los mares
 congelados.
 Ten en cuenta que en la época en la que
 Wegener propuso su hipótesis, el fondo de los
 océanos, donde se encontraba la clave del
 rompecabezas, era un lugar desconocido por
 inaccesible. Por eso su hipótesis no pudo ser
 confirmada en esa época.
Wegener: la deriva continental




 Hoy sabemos que los argumentos de Wegener
 eran erróneos, pero sentó las bases para la
 teoría de la tectónica de placas, que permite
 explicar el dinamismo terrestre a escala
 global.
Wegener: la deriva continental
Pruebas                         PRUEBAS GEOGRÁFICAS




 Wegener sospechó que los continentes po-
  drían haber estado unidos en épocas pasadas
  al observar una gran coincidencia entre las
  formas de las costas de los continentes, espe-
  cialmente entre Sudamérica y África.
 Si en el pasado estos continentes hubieran
  estado unidos formando uno sólo es lógico
  que los fragmentos coincidan en forma.
Wegener: la deriva continental
Pruebas                     PRUEBAS GEOGRÁFICAS




                     La coincidencia es aún mayor si
                     se tienen en cuenta no las costas
                     actuales, sino los límites de las
                     plataformas continentales.
Wegener: la deriva continental
Pruebas                      PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS




 Existen varios ejemplos de fósiles de organis-
  mos idénticos que se han encontrado en luga-
  res que hoy distan miles de kilómetros.
 El hecho de que estos organismos prehistóri-
  cos hubieran sido incapaces de recorrer y cru-
  zar los océanos que hoy separan esos conti-
  nentes indica que éstos estuvieron reunidos
  en alguna época pasada.
Wegener: la deriva continental
Pruebas               PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS
Wegener: la deriva continental
Pruebas               PRUEBAS GEOLÓGICAS Y TECNÓNICAS




 Si se unen los continentes en uno solo, se
  puede observar que los tipos de rocas, la
  cronología de las mismas y las cadenas
  montañosas principales tendrían continuidad
  física, formarían un cinturón casi continuo.
Wegener: la deriva continental
Pruebas                       PRUEBAS GEOLÓGICAS Y TECNÓNICAS




Alineación de cadenas montañosas muy separadas en la actualidad
(Apalaches en Norteamérica y cadenas montañosas de Escocia y
Escandinavia).
Wegener: la deriva continental
Pruebas                        PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS




 Wegener descubrió que existían zonas en la
  Tierra cuyos climas actuales no coincidían
  con los que tuvieron en el pasado.
 Así, zonas actualmente cálidas estuvieron cu-
  biertas de hielo (India, Australia), mientras que
  en esa época el norte de América y Europa
  eran bosques cálidos.
Wegener: la deriva continental
Pruebas                                       PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS




Zonas que actualmente tienen un clima tropical y subtropical estuvieron más
al sur en el pasado, y tenían un clima mucho más frío.
De la deriva a la tectónica global




 La  energía interna de la Tierra se
 manifiesta, además de térmicamente, en forma
 de terre-motos y volcanes, entre otros
 fenómenos.
De la deriva a la tectónica global


 Si éstos se localizan sobre un mapa, se
 observa que no se distribuyen al azar, sino
 que están alineados.
De la deriva a la tectónica global
De la deriva a la tectónica global



 Esto sugiere la idea de una corteza fragmenta-
 da en grandes placas, siendo los bordes de
 las mismas donde se produce esta actividad
 volcánica y sísmica.
De la deriva a la tectónica global




Si unimos con una línea las zonas sísmicas y volcánicas más activas
obtendremos los límites (bordes) de las diferentes placas.
De la deriva a la tectónica global




 La teoría de la tectónica de placas sustituyó a
  la de la deriva continental de Wegener, pues
  explicaba mejor ciertas observaciones:
De la deriva a la tectónica global


 La existencia de cadenas montañosas (dorsales) en el
    fondo oceánico.
   El hecho de que el fondo oceánico es relativamente
    reciente (unos 180 millones de años) mientras que las
    rocas de los continentes tienen hasta 4.000 millones
    de años.
   La falta de sedimentos en los fondos oceánicos.
   Las bandas de anomalías magnéticas del fondo oceá-
    nico.
   La distribución de los seísmos y volcanes activos en
    la Tierra.
De la deriva a la tectónica global


 El origen de las cadenas montañosas.
 El aumento de la profundidad de los hipocentros de
  los seísmos conforme nos alejamos de las costas de
  Suda-mérica y este de Asia.




 … Y todo ello sin dejar de explicar lo que ya
  habían observado Wegener y otros.
La máquina Tierra



 La teoría de la tectónica de placas explica la
 historia y los procesos geológicos terrestres.

 Propone que el “almacén térmico” localizado
 en el núcleo calienta el manto lo suficiente
 como para que se produzcan corrientes de
 convección: los materiales calientes ascien-
 den y los fríos descienden.
La máquina Tierra




 Al calentar la base de un fluido se hace menos
 denso y asciende. Al llegar a las zonas
 superficiales se enfría y se hace más denso, y
 desciende. Se forman así unas corrientes
 llamadas de convección.
 En las zonas más profundas de la astenosfera
 los materiales calientes, menos densos, ascien-
 den. Al llegar a la fase de la litosfera se
 enfrían, se hacen más densos y descienden.
La máquina Tierra
Litosfera en movimiento




 Las placas se crean en dorsales oceánicas
  (bordes constructivos de placa) en los que se
  produce el fenómeno de expansión del fondo
  oceánico.
 En otros lugares, las placas chocan y generan
  orógenos (cordilleras) de borde continental
  (Andes) o intracontinentales (Himalaya). En
  estas zonas la litosfera oceánica se destruye
  al introducirse en el manto (subducción).
La máquina Tierra
Litosfera en movimiento
Una de las características de una teoría es que se pueden realizar
predicciones. Aquí tienes una para un tiempo que, desde
luego, ninguno de nosotros podrá observar. Mientras el interior terrestre
posea energía, las placas seguirán moviéndose.
Historias de un viejo planeta


 La Tierra es un planeta activo y como tal es
 una eficaz máquina de borrar su propia histo-
 ria, ya que continuamente destruye rocas para
 fabricar otras nuevas.
 Pero, ¿cuáles son los episodios más impor-
 tantes en la historia de la Tierra?

 Podrían ser estos …
Hace 4.470 millones de años …




 La Tierra, tras su formación, es una esfera de roca caliente.
Hace 4.440 millones de años …




 Un objeto rocoso del tamaño de Marte colisionó con la Tierra.
  Las escorias de este impacto orbitan como un anillo y se
  concentran formando la Luna.
Hace 4.400 millones de años …




 Indicios de los primeros mares y de la primera corteza
  continental.
Hace entre 850 y 580 millones de años …




  La disminución del efecto invernadero congela la práctica totali-
   dad de la superficie del planeta. Una glaciación casi global con-
   vierte a la Tierra en un planeta blanco.
Hace 250 millones de años …




 Los continentes están unidos. Es la última Pangea.
Noviembre de 2010 …




 La Tierra hoy.
Dentro de 150 millones de años …




 Han   surgido nuevos océanos. Los continentes se han
  desplazado, cambiando la imagen que conocemos del planeta.
Dentro de 2.500 millones de años …




 El Sol ha incrementado su actividad, convirtiéndose en una
  gigante roja, y su superficie será el único horizonte del planeta.
  Un planeta abrasado por su estrella.
Historias de un viejo planeta


 Algunos de los episodios anteriores están
 relacionados con el más personal de los
 rasgos de nuestro planeta: la existencia de
 vida.
 El cambio en la composición de la atmósfera
 (sólo hay oxígeno libre en la segunda mitad de
 la historia) fue debido a la actividad de algu-
 nos seres vivos.
 Incluso los cambios climáticos están influidos
 por la vida.

Nuestro planeta la tierra 3

  • 1.
    Ciencias para elmundo contemporáneo 1º Bachillerato ©José María Olmos Nicolás
  • 2.
    La Tierra: unplaneta dinámico La Tierra es un planeta cambiante Hay movimientos del Existen procesos aire y del agua que modifican relieve y geografía Estos fenómenos se deben a la ENERGÍA que recibimos del que procede del Sol Interior de la Tierra
  • 3.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  La atmósfera terrestre es muy activa, como lo demuestra el hecho de que en ella se produzcan reacciones químicas.
  • 4.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  El hecho de que gases como el metano (CH4) o el oxígeno (O2) se estén reponiendo continua- mente (ten en cuenta que reaccionan entre sí) corrobora que el planeta está habitado y/o que tiene gran actividad volcánica, pues en ambos procesos se produce metano.
  • 5.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia La atmósfera, la masa de aire que envuelve a la Tierra, contiene 5.000 billones de toneladas de gases. De esa cantidad, el 80% se concentra en la troposfera, es decir, en los 18 primeros kilómetros.
  • 6.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  La atmósfera ha cambiado mucho su composi- ción a lo largo de la historia de la Tierra, y lo sigue haciendo actualmente. Sus principales componentes son nitrógeno, oxígeno, argón, agua y dióxido de carbono. 78,1 20,9 0,03 % Nitrógeno Oxígeno Dióxido de carbono
  • 7.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  Algunos de los componentes gaseosos minoritarios de la atmósfera son los que controlan el clima y, por tanto, la vida.  Vapor de agua, dióxido de carbono y metano son gases de invernadero, transparentes para la radiación visible del Sol pero opacos para la infrarroja (calor), que es la que reemite nuestro planeta.
  • 8.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  Estos gases “atrapan” esta energía térmica que emite la Tierra, elevando la temperatura de su superficie más de 30º C.  Sin ellos la temperatura media de la atmósfera no sería de 15º C, sino de -18º C.
  • 9.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia
  • 10.
    La Tierra: unplaneta dinámico La atmósfera cambia  La atmósfera es dinámica.  Cuando el aire absorbe calor de la superficie terrestre, se expande. Al hacerlo, pierde densi- dad y se eleva, y entonces su sitio es ocupado por otras masas de aire que están a menor tem- peratura.  Así se forman brisas, viento y huracanes.
  • 11.
    La Tierra: unplaneta dinámico Un planeta oceánico  Muchos satélites del Sistema Solar (Europa, sa- télite de Júpiter, por ejemplo) tienen agua en abundancia, pero estos océanos están helados en superficie.
  • 12.
    La Tierra: unplaneta dinámico Un planeta oceánico  En la Tierra, el agua es líquida en superficie por tres motivos:  Por una mayor cercanía al Sol.  Por la mayor masa de la Tierra y, por lo tanto, la mayor gravedad (le permite mantener una atmósfera y la presión atmosférica limita la evaporación del agua).  Por la existencia de gases de invernadero (que impiden su congelación).
  • 13.
    La Tierra: unplaneta dinámico Un planeta oceánico  La atmósfera y la hidrosfera constituyen un sistema dinámico que intercambia continua- mente masa y energía.  El agua se condensa y llueve, se infiltra y even- tualmente alcanza el mar, también se evapora, y vuelve a la atmósfera para comenzar de nue-vo el ciclo del agua.
  • 14.
  • 15.
    La Tierra: unplaneta dinámico Erosión y sedimentación  El agua erosiona y mueve material sólido desde los continentes hacia las zonas bajas, donde lo deposita (sedimentación).  Los materiales depositados pueden viajar di- sueltos (sedimentos químicos) o como frag- mentos de roca (sedimentos detríticos).  La sedimentación tiene lugar en lagos o sobre un fondo marino poco profundo.
  • 16.
    La Tierra: unplaneta dinámico Erosión y sedimentación Estuario del río Betsiboka (Madagascar)
  • 17.
    La Tierra: unplaneta dinámico Erosión y sedimentación Delta del Ebro (España)
  • 18.
    La Tierra: unplaneta dinámico Erosión y sedimentación Actividades 1,2,3,4  Después de millones y millones de años de ero- sión, la Tierra debería estar completamente plana.  Si esto no es así es gracias al interior de la Tierra.
  • 19.
    El interior dela Tierra  Conocer el interior de la Tierra, su estructura y su composición, no es una tarea fácil.  Los métodos DIRECTOS (lavas, minas, sondeos de investigación,…) solo permiten conocer una mínima parte de nuestro planeta: unos 13 Km de los 6.370 Km que hay hasta el centro de la Tierra.
  • 20.
    El interior dela Tierra  Los métodos que mejores resultados han dado para conocer el interior de la Tierra son los INDIRECTOS. De entre todos ellos, los que ma- yor información proporcionan son los métodos sísmicos.
  • 21.
    El interior dela Tierra  El método sísmico está basado en el estudio del desplazamiento de las ondas sísmicas por el interior de la Tierra. Se estudian las ondas producidas en los terremotos o causadas artifi- cialmente por un golpe o una explosión.
  • 22.
    El interior dela Tierra  Las ondas sísmicas se clasifican en:  Ondas P o longitudinales. Las partículas oscilan paralelamente a la dirección de propagación de la onda.  Se propagan en todos los medios.  Son las más rápidas, aunque su velocidad de- pende de la compresibilidad del medio por el que se transmiten. Roca inalterada
  • 23.
    El interior dela Tierra  Ondas S o transversales. Las partículas oscilan perpendicularmente a la dirección de propaga- ción.  No se propagan por medios fluidos.  Su velocidad depende de la rigidez del medio. Roca inalterada
  • 24.
    El interior dela Tierra  Ondas L. Son las que se desplazan por la superficie y por ello no se utilizan para el estudio de la Tierra.  Son las causantes de las catástrofes en los terremotos Roca inalterada
  • 25.
    El interior dela Tierra  Si la Tierra fuera homogénea, las ondas sísmicas se desplazarían a una velocidad constante y con una trayectoria rectilínea. Velocidad (m/s) Profundidad (Km)
  • 26.
    El interior dela Tierra  Sin embargo, se ha comprobado que las ondas sísmicas sufren modificaciones en su velo- cidad de propagación y en su trayectoria. Esto indica que atraviesan regiones en las que cambia la composición química o el estado físico de los materiales, o ambas cosas, lo que hace que se modifique su densidad.
  • 27.
    El interior dela Tierra  Veámoslo con un ejemplo: cuando corremos por la arena llevamos una velocidad distinta que si lo hacemos por una acera, o por el agua. Velocidad (m/s) La representación gráfica de la velocidad de propagación es lo que llamamos sismograma.
  • 28.
    El interior dela Tierra  Las zonas donde se observan variaciones de la velocidad de propagación de las ondas sísmicas se denominan discontinuidades.
  • 29.
    El interior dela Tierra  Desde principios del pasado siglo, basándose en el comportamiento de las ondas sísmicas, se ha dividido la Tierra en tres grandes unidades, dispuestas de manera concéntrica:  la corteza,  el manto, y  el núcleo.
  • 30.
    El interior dela Tierra Distribución de la velocidad de las ondas sísmicas
  • 31.
    v (Km/s) 10 14 12 2 4 6 8 corteza Conrad Canal de baja velocidad Mohorovicic superior 1000 Repetti manto 2000 inferior 3000 Wiechert- ondas S Gütemberg El interior de la Tierra 4000 externo núcleo 5000 Lehmann interno 6000 ondas P Km
  • 32.
    El interior dela Tierra  A unos 30 km de profundidad se observa un aumento de la velocidad de las ondas P y S, lo que nos indica la presencia de una disconti- nuidad.  Fue descubierta por MOHOROVICIC en 1.910 y lleva su nombre. Separa la corteza del manto.
  • 33.
    El interior dela Tierra  A los 2.900 km de profundidad se registra un brusco descenso de la velocidad de las ondas P y las ondas S desaparecen.  Esta nueva discontinuidad se conoce como dis- continuidad de WIECHERT-GUTENBERG y fue descubierta por OLDAM en 1.906. Marca el paso del manto al núcleo.  La desaparición de las ondas S indica que se pasa de un medio sólido a un medio líquido, pues sabemos que las ondas S no se propagan en medios fluidos.
  • 34.
    El interior dela Tierra  A 5.100 km de profundidad se registra un nuevo aumento en la velocidad de las ondas P. Indica la transición del núcleo externo líquido al in- terno sólido.  Esta discontinuidad fue descubierta por la danesa LEHMANN en 1.936.
  • 35.
    LITOSFERA CORTEZA CONTINENTAL Disc. Conrad CORTEZA OCEÁNICA MESOSFERA Disc. Mohorovicic Canal de baja velocidad MANTO SUPERIOR ESTRUCTURA GEOQUÍMICA ESTRUCTURA DINÁMICA Disc. Repetti MANTO INFERIOR Disc. Wiechert-Gütemberg ENDOSFERA NÚCLEO EXTERNO Disc. Lehman NÚCLEO INTERNO
  • 36.
    El interior dela Tierra La energía interna de la Tierra  En un principio se pensó que el calor interno de la Tierra procedía, fundamentalmente, de las radiaciones emitidas por la desintegración de elementos radiactivos presentes en su interior, (uranio, torio y potasio), concentrados en la corteza.
  • 37.
    El interior dela Tierra La energía interna de la Tierra  Pero el núcleo, en el que no hay muchos elementos radiactivos, está muy caliente (5.000º C).  Por este motivo se piensa que los planetesima- les, debido a los violentos choques para formar los planetas, terminaron fundiéndose, de tal manera que una buena parte del calor profundo del núcleo proviene de este proceso.
  • 38.
    Wegener: la derivacontinental A comienzos de siglo XX, Alfred Wegener presentó la teoría de la deriva continental, en la que afirmaba que los continentes actuales estuvie-ron unidos hace unos 200 mil-llones de años y constituían un supercontinente, Pangea.
  • 39.
    Wegener: la derivacontinental  Llamamos deriva continental al fenómeno por el que los continentes se fueron desplazando lentamente hasta alcanzar la geografía actual.
  • 40.
    Wegener: la derivacontinental  Hace 255 millones de años todos los continentes estaban unidos, formando PANGEA (“toda la tierra”). A su alrededor se extendía un gran océano, PANTALASA (“todo el mar”).
  • 41.
    Wegener: la derivacontinental  Hace 150 millones de años se produjo la fragmentación de Pangea, dividiéndose en dos continentes enormes: LAURASIA y
  • 42.
    Wegener: la derivacontinental  Hace 65 millones de años, al finalizar la era de los dinosaurios, la tierra tenía un aspecto muy similar al actual, aunque había importantes diferencias pues India, por ejemplo, estaba todavía separada del resto del continente asiático.
  • 43.
    Wegener: la derivacontinental  Hace 15 millones de años la forma y la posición de los continentes era la misma que en la actualidad. En el futuro, el dinamismo de la Tierra hará que las siluetas y la posición de los continentes continúen cambiando.
  • 44.
    Wegener: la derivacontinental  La mayoría de los geólogos de su época rechazaron completamente esta idea.  Tuvieron que transcurrir al menos 50 años para que sus ideas fueran tomadas en consideración como base para teorías más modernas.
  • 45.
    Wegener: la derivacontinental  A pesar de las pruebas aportadas no pudo explicar el mecanismo responsable del movi- miento de los continentes.  Propuso que la fuerza del campo gravitatorio que ejerce la Luna sobre la Tierra y origina las mareas es la misma fuerza que causa la deriva continental.
  • 46.
    Wegener: la derivacontinental  Tampoco acertó al considerar que los conti- nentes surcaban la corteza como hace un rompehielos cuando atraviesa los mares congelados.  Ten en cuenta que en la época en la que Wegener propuso su hipótesis, el fondo de los océanos, donde se encontraba la clave del rompecabezas, era un lugar desconocido por inaccesible. Por eso su hipótesis no pudo ser confirmada en esa época.
  • 47.
    Wegener: la derivacontinental  Hoy sabemos que los argumentos de Wegener eran erróneos, pero sentó las bases para la teoría de la tectónica de placas, que permite explicar el dinamismo terrestre a escala global.
  • 48.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS GEOGRÁFICAS  Wegener sospechó que los continentes po- drían haber estado unidos en épocas pasadas al observar una gran coincidencia entre las formas de las costas de los continentes, espe- cialmente entre Sudamérica y África.  Si en el pasado estos continentes hubieran estado unidos formando uno sólo es lógico que los fragmentos coincidan en forma.
  • 49.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS GEOGRÁFICAS La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas actuales, sino los límites de las plataformas continentales.
  • 50.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS  Existen varios ejemplos de fósiles de organis- mos idénticos que se han encontrado en luga- res que hoy distan miles de kilómetros.  El hecho de que estos organismos prehistóri- cos hubieran sido incapaces de recorrer y cru- zar los océanos que hoy separan esos conti- nentes indica que éstos estuvieron reunidos en alguna época pasada.
  • 51.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS PALEONTOLÓGICAS
  • 52.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS GEOLÓGICAS Y TECNÓNICAS  Si se unen los continentes en uno solo, se puede observar que los tipos de rocas, la cronología de las mismas y las cadenas montañosas principales tendrían continuidad física, formarían un cinturón casi continuo.
  • 53.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS GEOLÓGICAS Y TECNÓNICAS Alineación de cadenas montañosas muy separadas en la actualidad (Apalaches en Norteamérica y cadenas montañosas de Escocia y Escandinavia).
  • 54.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS  Wegener descubrió que existían zonas en la Tierra cuyos climas actuales no coincidían con los que tuvieron en el pasado.  Así, zonas actualmente cálidas estuvieron cu- biertas de hielo (India, Australia), mientras que en esa época el norte de América y Europa eran bosques cálidos.
  • 55.
    Wegener: la derivacontinental Pruebas PRUEBAS PALEOCLIMÁTICAS Zonas que actualmente tienen un clima tropical y subtropical estuvieron más al sur en el pasado, y tenían un clima mucho más frío.
  • 56.
    De la derivaa la tectónica global  La energía interna de la Tierra se manifiesta, además de térmicamente, en forma de terre-motos y volcanes, entre otros fenómenos.
  • 57.
    De la derivaa la tectónica global  Si éstos se localizan sobre un mapa, se observa que no se distribuyen al azar, sino que están alineados.
  • 58.
    De la derivaa la tectónica global
  • 59.
    De la derivaa la tectónica global  Esto sugiere la idea de una corteza fragmenta- da en grandes placas, siendo los bordes de las mismas donde se produce esta actividad volcánica y sísmica.
  • 60.
    De la derivaa la tectónica global Si unimos con una línea las zonas sísmicas y volcánicas más activas obtendremos los límites (bordes) de las diferentes placas.
  • 62.
    De la derivaa la tectónica global  La teoría de la tectónica de placas sustituyó a la de la deriva continental de Wegener, pues explicaba mejor ciertas observaciones:
  • 63.
    De la derivaa la tectónica global  La existencia de cadenas montañosas (dorsales) en el fondo oceánico.  El hecho de que el fondo oceánico es relativamente reciente (unos 180 millones de años) mientras que las rocas de los continentes tienen hasta 4.000 millones de años.  La falta de sedimentos en los fondos oceánicos.  Las bandas de anomalías magnéticas del fondo oceá- nico.  La distribución de los seísmos y volcanes activos en la Tierra.
  • 64.
    De la derivaa la tectónica global  El origen de las cadenas montañosas.  El aumento de la profundidad de los hipocentros de los seísmos conforme nos alejamos de las costas de Suda-mérica y este de Asia.  … Y todo ello sin dejar de explicar lo que ya habían observado Wegener y otros.
  • 65.
    La máquina Tierra La teoría de la tectónica de placas explica la historia y los procesos geológicos terrestres.  Propone que el “almacén térmico” localizado en el núcleo calienta el manto lo suficiente como para que se produzcan corrientes de convección: los materiales calientes ascien- den y los fríos descienden.
  • 66.
    La máquina Tierra Al calentar la base de un fluido se hace menos denso y asciende. Al llegar a las zonas superficiales se enfría y se hace más denso, y desciende. Se forman así unas corrientes llamadas de convección.
  • 67.
     En laszonas más profundas de la astenosfera los materiales calientes, menos densos, ascien- den. Al llegar a la fase de la litosfera se enfrían, se hacen más densos y descienden.
  • 68.
    La máquina Tierra Litosferaen movimiento  Las placas se crean en dorsales oceánicas (bordes constructivos de placa) en los que se produce el fenómeno de expansión del fondo oceánico.  En otros lugares, las placas chocan y generan orógenos (cordilleras) de borde continental (Andes) o intracontinentales (Himalaya). En estas zonas la litosfera oceánica se destruye al introducirse en el manto (subducción).
  • 69.
  • 70.
    Una de lascaracterísticas de una teoría es que se pueden realizar predicciones. Aquí tienes una para un tiempo que, desde luego, ninguno de nosotros podrá observar. Mientras el interior terrestre posea energía, las placas seguirán moviéndose.
  • 71.
    Historias de unviejo planeta  La Tierra es un planeta activo y como tal es una eficaz máquina de borrar su propia histo- ria, ya que continuamente destruye rocas para fabricar otras nuevas.  Pero, ¿cuáles son los episodios más impor- tantes en la historia de la Tierra?  Podrían ser estos …
  • 72.
    Hace 4.470 millonesde años …  La Tierra, tras su formación, es una esfera de roca caliente.
  • 73.
    Hace 4.440 millonesde años …  Un objeto rocoso del tamaño de Marte colisionó con la Tierra. Las escorias de este impacto orbitan como un anillo y se concentran formando la Luna.
  • 74.
    Hace 4.400 millonesde años …  Indicios de los primeros mares y de la primera corteza continental.
  • 75.
    Hace entre 850y 580 millones de años …  La disminución del efecto invernadero congela la práctica totali- dad de la superficie del planeta. Una glaciación casi global con- vierte a la Tierra en un planeta blanco.
  • 76.
    Hace 250 millonesde años …  Los continentes están unidos. Es la última Pangea.
  • 77.
    Noviembre de 2010…  La Tierra hoy.
  • 78.
    Dentro de 150millones de años …  Han surgido nuevos océanos. Los continentes se han desplazado, cambiando la imagen que conocemos del planeta.
  • 79.
    Dentro de 2.500millones de años …  El Sol ha incrementado su actividad, convirtiéndose en una gigante roja, y su superficie será el único horizonte del planeta. Un planeta abrasado por su estrella.
  • 80.
    Historias de unviejo planeta  Algunos de los episodios anteriores están relacionados con el más personal de los rasgos de nuestro planeta: la existencia de vida.  El cambio en la composición de la atmósfera (sólo hay oxígeno libre en la segunda mitad de la historia) fue debido a la actividad de algu- nos seres vivos.  Incluso los cambios climáticos están influidos por la vida.